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1. 甲铁块的质量是乙铁块的3倍,吸收相同热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高温度之比分别为(
A.$1:1$,$1:3$
B.$1:3$,$1:3$
C.$1:1$,$3:1$
D.$3:1$,$3:1$
A
)A.$1:1$,$1:3$
B.$1:3$,$1:3$
C.$1:1$,$3:1$
D.$3:1$,$3:1$
答案
A
解析
解：比热容是物质的特性，甲、乙均为铁块，故比热容之比 $ c_{\text{甲}}:c_{\text{乙}} = 1:1 $。
由 $ Q = cm\Delta t $ 得，$ \Delta t = \frac{Q}{cm} $。
已知 $ Q_{\text{甲}} = Q_{\text{乙}} $，$ m_{\text{甲}} = 3m_{\text{乙}} $，则：
$ \Delta t_{\text{甲}}:\Delta t_{\text{乙}} = \frac{Q_{\text{甲}}}{c_{\text{甲}}m_{\text{甲}}}:\frac{Q_{\text{乙}}}{c_{\text{乙}}m_{\text{乙}}} = \frac{1}{1 × 3}:\frac{1}{1 × 1} = 1:3 $。
答案：A
由 $ Q = cm\Delta t $ 得，$ \Delta t = \frac{Q}{cm} $。
已知 $ Q_{\text{甲}} = Q_{\text{乙}} $，$ m_{\text{甲}} = 3m_{\text{乙}} $，则：
$ \Delta t_{\text{甲}}:\Delta t_{\text{乙}} = \frac{Q_{\text{甲}}}{c_{\text{甲}}m_{\text{甲}}}:\frac{Q_{\text{乙}}}{c_{\text{乙}}m_{\text{乙}}} = \frac{1}{1 × 3}:\frac{1}{1 × 1} = 1:3 $。
答案：A
2. 将质量、初温均相等的铁块和铝块($c_{铁}＜c_{铝}$)放在沸水中煮较长一段时间,则(
A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
B
)A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
答案
B
解析
解：铁块和铝块初温相等，放在沸水中煮较长一段时间后末温相同，即升高的温度Δt相同。已知质量m相等，c₁₁＜cₐ₁，由吸热公式Q=cmΔt可知，铝块吸收的热量多。
答案：B
答案：B
3. 一杯水,温度由$30^{\circ}C升高到50^{\circ}C时吸收的热量为Q_{1}$,再由$50^{\circ}C升高到70^{\circ}C时吸收的热量为Q_{2}$,$Q_{1}与Q_{2}$的大小关系为(
A.$Q_{1}＞Q_{2}$
B.$Q_{1}= Q_{2}$
C.$Q_{1}＜Q_{2}$
D.无法判断
B
)A.$Q_{1}＞Q_{2}$
B.$Q_{1}= Q_{2}$
C.$Q_{1}＜Q_{2}$
D.无法判断
答案
B
解析
解：根据热量计算公式 $ Q = cm\Delta t $，其中 $ c $ 为比热容，$ m $ 为质量，$\Delta t$ 为温度变化量。
同一杯水，$ c $ 和 $ m $ 不变。
$ Q_{1} $ 对应的温度变化量 $\Delta t_{1} = 50^{\circ}C - 30^{\circ}C = 20^{\circ}C$；
$ Q_{2} $ 对应的温度变化量 $\Delta t_{2} = 70^{\circ}C - 50^{\circ}C = 20^{\circ}C$。
因为 $\Delta t_{1} = \Delta t_{2}$，所以 $ Q_{1} = Q_{2} $。
答案：B
同一杯水，$ c $ 和 $ m $ 不变。
$ Q_{1} $ 对应的温度变化量 $\Delta t_{1} = 50^{\circ}C - 30^{\circ}C = 20^{\circ}C$；
$ Q_{2} $ 对应的温度变化量 $\Delta t_{2} = 70^{\circ}C - 50^{\circ}C = 20^{\circ}C$。
因为 $\Delta t_{1} = \Delta t_{2}$，所以 $ Q_{1} = Q_{2} $。
答案：B
4. (2024·苏州高新区校级段考)图中的初温为$20^{\circ}C$的矿泉水,通过加热温度升高$50^{\circ}C$,矿泉水吸收的热量是[矿泉水比热容取$4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$](
A.$7.56×10^{4}J$
B.$4.2×10^{3}J$
C.$9×10^{3}J$
D.$1.26×10^{5}J$
D
)A.$7.56×10^{4}J$
B.$4.2×10^{3}J$
C.$9×10^{3}J$
D.$1.26×10^{5}J$
答案
D
解析
解：矿泉水的体积$V=600mL=600cm^{3}$，水的密度$\rho=1g/cm^{3}$，质量$m=\rho V=1g/cm^{3}×600cm^{3}=600g=0.6kg$。
吸收的热量$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.6kg×50^{\circ}C=1.26×10^{5}J$。
答案：D
吸收的热量$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.6kg×50^{\circ}C=1.26×10^{5}J$。
答案：D
5. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球($c_{铝}＞c_{铁}＞c_{铜}$)浸没在$100^{\circ}C$的沸水中煮较长一段时间,则三个球的温度
相同
(相同/不相同)。从沸水中吸热最多的是铝
球。先达到$100^{\circ}C$的是铜
球。答案
相同 铝 铜
解析
解：三个金属球浸没在100°C的沸水中煮较长一段时间，最终温度与沸水相同，所以三个球的温度相同。
根据吸热公式$Q = cm\Delta t$，质量$m$和初温相同，末温相同则$\Delta t$相同，比热容$c$越大，吸热越多，因为$c_{铝}＞c_{铁}＞c_{铜}$，所以吸热最多的是铝球。
初温相同，升高到相同末温，比热容越小，升温越快，先达到100°C，所以先达到100°C的是铜球。
相同；铝；铜
根据吸热公式$Q = cm\Delta t$，质量$m$和初温相同，末温相同则$\Delta t$相同，比热容$c$越大，吸热越多，因为$c_{铝}＞c_{铁}＞c_{铜}$，所以吸热最多的是铝球。
初温相同，升高到相同末温，比热容越小，升温越快，先达到100°C，所以先达到100°C的是铜球。
相同；铝；铜
6. 将一瓶质量为$0.5kg$、温度为$25^{\circ}C$的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低了$20^{\circ}C$,则这瓶纯净水的内能减少了
$4.2×10^{4}$
J,这是通过热传递
的方式改变了水的内能。答案
$4.2×10^{4}$ 热传递
解析
解：水的质量$m = 0.5kg$，温度降低$\Delta t=20^{\circ}C$，水的比热容$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$。
根据热量公式$Q = cm\Delta t$，可得水放出的热量：
$Q=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×20^{\circ}C = 4.2×10^{4}J$
水放出热量，内能减少，减少的内能等于放出的热量，即$4.2×10^{4}J$。
这是通过热传递的方式改变了水的内能。
$4.2×10^{4}$；热传递
根据热量公式$Q = cm\Delta t$，可得水放出的热量：
$Q=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×20^{\circ}C = 4.2×10^{4}J$
水放出热量，内能减少，减少的内能等于放出的热量，即$4.2×10^{4}J$。
这是通过热传递的方式改变了水的内能。
$4.2×10^{4}$；热传递
7. 湖水吸收了$8.4×10^{9}J$的热量后,水温升高$1^{\circ}C$,则湖水的质量为
$2×10^{6}$
kg,若这些热量被同等质量的沙石全部吸收($c_{沙石}＜c_{水}$),则沙石升高的温度将大于
($1^{\circ}C$。答案
$2×10^{6}$ 大于
解析
解：由$Q = cm\Delta t$得，湖水的质量$m=\frac{Q}{c_{水}\Delta t}=\frac{8.4×10^{9}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1^{\circ}C}=2×10^{6}kg$。
因为$Q$和$m$相同，$c_{沙石}＜c_{水}$，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$可知，沙石升高的温度大于$1^{\circ}C$。
$2×10^{6}$；大于
因为$Q$和$m$相同，$c_{沙石}＜c_{水}$，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$可知，沙石升高的温度大于$1^{\circ}C$。
$2×10^{6}$；大于
8. 质量均为$100g$的四种物质,当温度升高$1^{\circ}C$时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为______$J/(kg\cdot^{\circ}C)$。
(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,______块温度变化更大。
(3)质量相等的水和煤油温度降低$5^{\circ}C$时,放出的热量______(相等/不相等)。
(1)
(2)
(3)
(1)煤油的比热容为______$J/(kg\cdot^{\circ}C)$。
(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,______块温度变化更大。
(3)质量相等的水和煤油温度降低$5^{\circ}C$时,放出的热量______(相等/不相等)。
(1)
$2.1×10^{3}$
(2)
铜
(3)
不相等
答案
(1) $2.1×10^{3}$
(2) 铜 (3) 不相等
(2) 铜 (3) 不相等
9. 小华同学分别对质量都为$2kg$、初温都为$30^{\circ}C$的水和煤油加热,结果水温升高到$60^{\circ}C$。[不考虑热量损失,已知$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,$c_{煤油}= 2.1×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,煤油的沸点为$150^{\circ}C$]
(1)水吸收的热量是多少？
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收,则煤油的温度能升高到多少？
(1)水吸收的热量是多少？
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收,则煤油的温度能升高到多少？
答案
(1) 水吸收的热量 $Q_{水吸}=c_{水}m_{水}(t_{水}-t_{0水})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×2kg×(60^{\circ}C-30^{\circ}C)=2.52×10^{5}J$ (2) 煤油吸收的热量 $Q_{煤油吸}=Q_{水吸}=2.52×10^{5}J$，由 $Q_{吸}=cm\Delta t$ 得，煤油温度的升高值 $\Delta t_{煤油}=\frac{Q_{煤油吸}}{c_{煤油}m_{煤油}}=\frac{2.52×10^{5}J}{2.1×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×2kg}=60^{\circ}C$，煤油的末温 $t_{煤油}=t_{0煤油}+\Delta t_{煤油}=30^{\circ}C+60^{\circ}C=90^{\circ}C$
解析
(1)水吸收的热量：
$\begin{aligned}Q_{水吸}&=c_{水}m_{水}(t_{水}-t_{0水})\\&=4.2×10^{3}\,\text{J/(kg·}^{\circ}\text{C)}×2\,\text{kg}×(60^{\circ}\text{C}-30^{\circ}\text{C})\\&=4.2×10^{3}×2×30\,\text{J}\\&=2.52×10^{5}\,\text{J}\end{aligned}$
(2)煤油吸收的热量 $Q_{煤油吸}=Q_{水吸}=2.52×10^{5}\,\text{J}$
由 $Q_{吸}=cm\Delta t$ 得，煤油温度的升高值：
$\begin{aligned}\Delta t_{煤油}&=\frac{Q_{煤油吸}}{c_{煤油}m_{煤油}}\\&=\frac{2.52×10^{5}\,\text{J}}{2.1×10^{3}\,\text{J/(kg·}^{\circ}\text{C)}×2\,\text{kg}}\\&=\frac{2.52×10^{5}}{4.2×10^{3}}\,^{\circ}\text{C}\\&=60^{\circ}\text{C}\end{aligned}$
煤油的末温：
$t_{煤油}=t_{0煤油}+\Delta t_{煤油}=30^{\circ}\text{C}+60^{\circ}\text{C}=90^{\circ}\text{C}$
答案：(1) $2.52×10^{5}\,\text{J}$；(2) $90^{\circ}\text{C}$
$\begin{aligned}Q_{水吸}&=c_{水}m_{水}(t_{水}-t_{0水})\\&=4.2×10^{3}\,\text{J/(kg·}^{\circ}\text{C)}×2\,\text{kg}×(60^{\circ}\text{C}-30^{\circ}\text{C})\\&=4.2×10^{3}×2×30\,\text{J}\\&=2.52×10^{5}\,\text{J}\end{aligned}$
(2)煤油吸收的热量 $Q_{煤油吸}=Q_{水吸}=2.52×10^{5}\,\text{J}$
由 $Q_{吸}=cm\Delta t$ 得，煤油温度的升高值：
$\begin{aligned}\Delta t_{煤油}&=\frac{Q_{煤油吸}}{c_{煤油}m_{煤油}}\\&=\frac{2.52×10^{5}\,\text{J}}{2.1×10^{3}\,\text{J/(kg·}^{\circ}\text{C)}×2\,\text{kg}}\\&=\frac{2.52×10^{5}}{4.2×10^{3}}\,^{\circ}\text{C}\\&=60^{\circ}\text{C}\end{aligned}$
煤油的末温：
$t_{煤油}=t_{0煤油}+\Delta t_{煤油}=30^{\circ}\text{C}+60^{\circ}\text{C}=90^{\circ}\text{C}$
答案：(1) $2.52×10^{5}\,\text{J}$；(2) $90^{\circ}\text{C}$
